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 1、前言

超流態(tài)商品混凝土灌注樁由日本的CIP工法演變而來與普通鉆孔樁不同,它采用專用長螺旋鉆孔機(jī)鉆至預(yù)定深度,通過鉆頭活門向孔內(nèi)連續(xù)泵注超流態(tài)商品混凝土,至樁頂為止,然后插入鋼筋籠而形成的樁體,是一種新型的樁基礎(chǔ)施工手段。超流態(tài)商品混凝土灌注樁應(yīng)用廣泛,不受地下水位限制,所用商品混凝土摩擦系數(shù)低,流動(dòng)性強(qiáng),骨料分散性好,所用螺旋鉆機(jī)即可鉆孔又可壓灌商品混凝土,操作簡(jiǎn)便,商品混凝土灌注速度快,成樁質(zhì)量好,降低造價(jià)

2、工法特點(diǎn)

超流態(tài)商品混凝土流動(dòng)性好,石子能在商品混凝土中懸浮而不下沉,不會(huì)產(chǎn)生離析,放入鋼筋籠容易;

樁尖無虛土,防止了斷樁、縮徑、塌孔等施工通病,施工質(zhì)量容易得到保證;

穿硬土層能力強(qiáng),單樁承載力高、施工效率高,操作簡(jiǎn)便;

低噪音、不擾民、不需要泥漿護(hù)壁不排污、不降水、施工現(xiàn)場(chǎng)文明;

綜合效益高,工程成本與其他樁型相比比較低廉。

3、適用范圍

本工法適用于建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)樁和基坑、深井支護(hù)的支護(hù)樁,適用于填土層、淤泥土層、沙土層及卵石層,亦適用于有地下水的各類土層情況,可在軟土層、流沙層等不良地質(zhì)條件下成樁。樁徑一般采用400mm~1200mm。

4、工藝原理

超流態(tài)商品混凝土灌注樁是利用長螺旋鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高,停鉆后在提鉆的同時(shí)通過設(shè)在內(nèi)管鉆頭上的商品混凝土孔,壓灌超流態(tài)商品混凝土,壓灌至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高后,移開鉆桿將鋼筋籠壓入樁體。

在壓灌商品混凝土到樁頂時(shí),灌入的商品混凝土要超出樁頂50cm,以保證樁頂商品混凝土強(qiáng)度。

5、施工工藝

1、工藝流程

平整場(chǎng)地→樁位放樣→組裝設(shè)備→安放鋼護(hù)筒→鉆孔機(jī)就位→鉆至設(shè)計(jì)深度停止鉆進(jìn)→邊提升鉆桿邊用商品混凝土泵經(jīng)由內(nèi)腔向孔內(nèi)泵注超流態(tài)商品混凝土→提出鉆桿放入鋼筋籠→成樁→樁頭處理→樁頂保護(hù)措施

2、施工方法

(1)準(zhǔn)備工作:

巖土工程勘察報(bào)告;

樁基工程施工圖紙及圖紙會(huì)審記錄;

建筑場(chǎng)地和鄰近區(qū)域內(nèi)地下管線、地下構(gòu)筑物、相鄰危房等必須調(diào)查清楚,以便采取相應(yīng)的加固和保護(hù)措施,進(jìn)而保證樁基順利施工;

超流態(tài)商品混凝土灌注樁施工采用螺旋鉆孔機(jī),其性能資料可參考說明書;

樁基工程中所用的原材料必須進(jìn)行復(fù)驗(yàn),只有經(jīng)過復(fù)驗(yàn)且復(fù)驗(yàn)合格的原材料才允許使用。

(2)場(chǎng)地抄平、放線,組裝設(shè)備

(3)安放鋼護(hù)筒,鉆機(jī)就位

(4)鉆機(jī)就位對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)后必須調(diào)平,確保成孔的垂直度,結(jié)合場(chǎng)地實(shí)際情況鋪設(shè)枕木或鋼板,使鉆機(jī)支撐穩(wěn)定。

(5)檢測(cè)樁口標(biāo)高、確定鉆孔深度

(6)制作鋼筋籠,攪拌商品混凝土

鋼筋籠主筋與加勁箍筋必須焊接,用Ⅱ級(jí)鋼做主筋時(shí)可不設(shè)彎鉤,用Ⅰ級(jí)鋼筋做主筋時(shí)樁頂應(yīng)設(shè)彎鉤,彎鉤長度不小于鋼筋直徑的6.25倍,鋼筋籠下端500mm處主筋宜向內(nèi)側(cè)彎曲15~30º;樁身商品混凝土必須留有試塊,每個(gè)澆注臺(tái)班不得小于1組,每組3件。

(7)成孔與混凝土灌注:

開鉆時(shí),鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)后,啟動(dòng)鉆機(jī)下鉆,下鉆速度要平穩(wěn),嚴(yán)防鉆進(jìn)中鉆機(jī)傾斜錯(cuò)位;

鉆進(jìn)中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)情況或地下障礙物,應(yīng)立即停鉆,并通知建設(shè)單位與設(shè)計(jì)單位確定處理方法、修改工藝參數(shù)或重改樁位、樁長等;

鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后商品混凝土泵開始?jí)鹤⑸唐坊炷粒缓筮厜鹤⑦吿徙@,始終保持泵入孔中商品混凝土量大于鉆桿上提體積量。

(8)安放鋼筋籠

利用鉆機(jī)自備吊鉤、塔吊或吊車將鋼筋籠豎直吊起,垂直于孔口上方,然后扶穩(wěn)旋轉(zhuǎn)依靠自重和人工下入孔中,如下沉阻力大則用帶自重的振動(dòng)器壓入,固定在設(shè)計(jì)標(biāo)高。

成樁后對(duì)商品混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行檢驗(yàn)

3、操作要點(diǎn)

a、引點(diǎn)就位

鉆機(jī)就位前對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè),施工時(shí)鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn),穩(wěn)固鉆機(jī),通過水平尺及垂球雙向控制螺旋鉆頭中心與鉆桿垂直度,確保鉆機(jī)在施工中平正,鉆桿下端距地面10~20cm,對(duì)準(zhǔn)樁位,壓入土中,使樁中心偏差不大于規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的10mm;

b、鉆機(jī)成孔

施工過程中要求邊旋轉(zhuǎn)鉆桿邊清除孔邊渣土,以防止提升鉆桿時(shí)土塊掉入,鉆孔過程要用經(jīng)緯儀校正垂直度(≤1%);

c、超流態(tài)商品混凝土拌制

超流態(tài)商品混凝土的原材料必須經(jīng)過2次復(fù)驗(yàn)合格后方可投入使用,水泥宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,強(qiáng)度等級(jí)不得低于32.5Mpa、最小水泥用量350Kg/立方米、水灰比宜為0.5~0.6、外加劑的選用應(yīng)保證塌落度達(dá)到22cm~25cm,拌制投料時(shí)其填加順序宜滯后于水和水泥、石子粒徑宜采用5~20cm,施工要加大水泥用量,提高水泥和易性,使石子在商品混凝土中懸浮,以避免商品混凝土離析,減少鋼筋籠下沉?xí)r的粘阻力;

d、提鉆壓商品混凝土

泵送施工時(shí),要嚴(yán)格控制鉆桿提升速度,確保提鉆速度與商品混凝土澆注速度相協(xié)調(diào)。提鉆桿前,要求鉆桿內(nèi)的商品混凝土高度高出地面。同時(shí),要計(jì)算每盤泵入商品混凝土方量(每盤0.44立方米),施工時(shí),通過商品混凝土泵送對(duì)鉆桿產(chǎn)生的上頂力,調(diào)整提鉆速度,保證鉆桿及葉片對(duì)商品混凝土有一定的擠壓作用。

e、吊放鋼筋籠

鋼筋籠一般較長,為防止起吊時(shí)籠體變形,籠體下部應(yīng)綁附鋼管(沿主筋通長布置,間距為1.5米)。下放鋼筋籠之前,要做到調(diào)直、對(duì)中;起吊時(shí),要合理布置吊點(diǎn),吊起鋼筋籠頭部的同時(shí)人工抬起鋼筋籠底部,吊直扶穩(wěn)過程中,至少由2名技術(shù)人員遠(yuǎn)距離垂直雙方向控制指揮,嚴(yán)禁撞孔壁,確保鋼筋籠保護(hù)層為70mm;鋼筋籠依靠自重沉入商品混凝土中應(yīng)連續(xù),如遇下沉阻力過大,要及時(shí)拔出鋼筋籠,重新成孔插入,鋼筋下沉直至露出地面小于1m時(shí),方可在端頭以帶配重的振動(dòng)器振動(dòng)壓入,并用水平儀監(jiān)控樁頂標(biāo)高;

f、樁頂保護(hù)措施

冬季施工時(shí),樁完成后,應(yīng)立即覆蓋保溫,防止商品混凝土裸露在負(fù)溫度中散失熱量,并在7d后,方可開槽,并剔除樁頭超灌商品混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6、施工操作要點(diǎn)

(1)混凝土強(qiáng)度為C25,采用商品混凝土,由于施工工藝為先灌注混凝土后下鋼筋籠,因此,混凝土骨料采用粒徑為5~10mm的豆石,坍落度應(yīng)嚴(yán)格控制在23~26cm;

(2)鉆進(jìn)過程中應(yīng)根據(jù)土層情況及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度,一次達(dá)到設(shè)計(jì)深度,確保樁長和樁徑;

(3)首盤混凝土灌注前,應(yīng)用清水或用水泥砂漿清洗管路;

(4)注意樁底灌注質(zhì)量,混凝土進(jìn)入鉆桿后方可提鉆,勻速提鉆并保證鉆頭刃尖始終埋在混凝土內(nèi),防止斷樁;

(5)混凝土超灌高度不少于50cm;

(6)隨時(shí)檢查泵管密封情況,以防漏漿;

(7)在砂、卵石等地層降低提鉆速度,保證混凝土保持在鉆桿內(nèi);

(8)成孔、泵送緊密配合,減少樁身灌注時(shí)間;

(9)成樁后一定注意保護(hù)好樁頭,24小時(shí)內(nèi)不能擾動(dòng)。

7、成樁質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

(1)樁體垂直度偏差不超過1.5%;

(2)樁位偏差不超過0.4倍樁徑;

(3)樁徑偏差不超過±20mm;

(4)樁長允許偏差±100mm;

(5)單樁投料在理論體積量的基礎(chǔ)上樁體充盈應(yīng)大于1.0。

8、成樁質(zhì)量控制

(1)樁機(jī)就位,用鉛垂儀調(diào)整,使樁架、鉆桿垂直;

(2)按圖布置樁位,鉆機(jī)定位準(zhǔn)確后緩慢鉆進(jìn),減少鉆桿晃動(dòng),以免擴(kuò)大孔徑;

(3)隨時(shí)清除孔口積土,防止土體落至樁孔內(nèi);

(4)鉆孔完畢應(yīng)立即壓注混凝土,邊提升鉆桿,邊壓注混凝土,提升鉆桿的速度與壓混凝土之間應(yīng)密切配合,以保證樁身質(zhì)量;

(5)孔深:鉆孔深度在機(jī)架上作標(biāo)記;

(6)孔徑:在施工過程中,經(jīng)常測(cè)量樁孔、鉆桿直徑;

(7)防止斷樁、縮徑、樁頭標(biāo)高不足。防止辦法是嚴(yán)格控制提拔速度及混凝土壓注速度,使樁孔內(nèi)混凝土始終要高于鉆頭0.5m左右,混凝土面應(yīng)澆灌至高出設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm處;

(8)施工順序:采用跳打法進(jìn)行施工,以保證不發(fā)生串孔現(xiàn)象;

(9)樁頭質(zhì)量控制:待澆灌完混凝土、下完鋼筋籠后,用震搗棒對(duì)樁頭進(jìn)行震搗,使之密實(shí),并用泥土或草簾被覆蓋。